灌溉与生物炭的结合应用通过优化源-汇关系提高了甜菜的产量

《Plant and Soil》：Combined application of irrigation and biochar increased sugar beet yield by optimizing source-sink relationships

研究在盐碱土壤中探究生物炭与灌溉耦合对甜菜源汇关系及产量的影响，采用三年田间试验，设置三个灌溉水平（80%、100%、120%ETc）和四个生物炭施用量（0、10、20、30 t/ha），发现全灌溉（100%ETc）与10 t/ha生物炭组合最佳，显著提升茎粗、根长、叶面积指数及光合参数，增加产量19.6–28.3%，糖分含量提升3.6–15.2%，源汇协调优化干物质积累与产量形成，结构方程模型指出叶面积指数、块根氮积累及最大块根生长速率是主要驱动因素。

　　

摘要

目的

生物炭在农业生产中显示出有益的效果，但还需要进一步研究生物炭与灌溉相结合如何影响盐碱土中甜菜的源-汇关系形成。

方法

通过为期三年的田间试验，研究了三种灌溉水平（I1：80%ETc（作物蒸散量），I2：100%ETc，I3：120%ETc）和四种生物炭施用量（B0：0吨/公顷，B10：10吨/公顷，B20：20吨/公顷，B30：30吨/公顷）对甜菜生长、氮吸收、源-汇关系和产量的影响。

结果

结果表明，充分灌溉（I2）和生物炭施用（先施用B10再施用B20）显著提高了茎秆厚度、根长、叶面积指数（LAI）和光合参数。与I1相比，I2处理下的甜菜产量增加了19.6–28.3%，I3处理下增加了9.7–18.2%；与B0、B20和B30相比，B10处理下的甜菜产量分别增加了38.4–42.4%、2.1–10.9%和17.2–28.5%。在2021年、2022年和2023年，B30处理使糖分含量分别增加了3.6–15.2%、3.9–16.1%和4.7–15.4%。源-汇分析表明，适度灌溉（I2）与适量生物炭（B10）的结合优化了甜菜的源-汇协调性，促进了干物质积累和产量形成。结构方程模型分析确定叶面积指数、块茎氮积累量和最大块茎生长率是影响甜菜产量的主要因素。相对叶绿素含量与光合作用和产量之间存在强相关性，这突显了管理水分和养分的重要性。

结论

总体而言，充分灌溉（100%ETc）结合10吨/公顷的生物炭施用是提高甜菜产量和品质的有效策略。